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当前位置: 首页» 科技研发» 科研项目» 【科研新进展】林学院木质材料性能及高值化利用团队联合清华大学科研团队等揭示间歇性气味暴露对自主神经系统的影响

【科研新进展】林学院木质材料性能及高值化利用团队联合清华大学科研团队等揭示间歇性气味暴露对自主神经系统的影响

添加时间:2025-04-20 浏览:

近日,林学院木质材料性能及高值化利用团队联合清华大学科研团队等共同在《Building and Environment》期刊上在线发表题为《The effects of indoor intermittent sweet orange smell on human relaxation》的研究论文,揭示了间歇性气味暴露对自主神经系统的影响及其与嗅觉适应的关联,为基于天然萜烯组分时序调控的建筑室内嗅觉景观动态优化机制研究奠定了关键理论依据。林学院王启繁讲师为论文第一作者,清华大学建筑学院张寅平教授为通讯作者。

现代快节奏的生活使得压力相关健康问题日益突出,人们大部分时间处于室内,室内环境与身心健康息息相关。改善室内空气质量通常侧重于控制污染物,却容易忽视嗅觉在调节情绪与压力方面的潜力。气味景观概念逐渐被引入室内环境设计,旨在营造更积极的感官体验。然而,气味的持续释放可能导致嗅觉适应,影响感知效果,且连续的气味释放可能导致室内空气污染加剧,因此需要进一步探索。

图 1间歇性嗅觉景观实验流程设计及环境方案设计_副本.jpg

本研究以天然萜烯D-柠檬烯为主要成分的甜橙精油作为环境气味源,基于前期所建立臭氧约束条件,通过随机对照试验 (n="36,双性别)" 和跨学科分析方法,系统揭示了脑力工作休息阶段间歇性甜橙嗅觉景观对自主神经系统及环境影响。结合受试者生理指标、认知评估与主观评价,研究了甜橙嗅觉景观对人类在工作/休息不同状态下的影响并表征了室内环境污染物浓度变化。实验环境安装通风过滤设备和隐私屏障,对室内温湿度、CO2、O3和TVOC浓度进行监测。实验过程中对受试者心率(Heart Rate,HR)、心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)进行表征,并使用主观评价方法和心境状态量表(POMS)测量受试者情绪状态和环境感受。基于PsychoPy平台进行Stroop、N-back和视觉搜索任务认知范式,探究间歇性气味暴露对受试者认知能力的影响。

图 2D-柠檬烯间歇性嗅觉景观与人类生理指标、认知评估与主观评价关联分析_副本.jpg

研究表明,间歇性甜橙嗅觉景观在有效控制所产生室内TVOC水平的同时维持了等效嗅觉感知强度。低臭氧间歇释放嗅觉景观可提升受试者SDNN心率变异性水平并降低静息心率。研究发现自主神经调节效应具有时间延续特性,即干预停止后间歇性香景环境对HRV和HR影响延续到认知测试阶段。脑力工作期间持续暴露于甜橙香味对认知能力的提高有限。因此,在办公室、教室等建筑环境中,以D-柠檬烯为主要成分的甜橙嗅觉景观建议使用间歇释放模式并应用于休息场景。

综上所述,该研究工作验证了利用配备活性炭滤层的空气净化设备营造室内低臭氧环境,采用间歇气味释放模式营造室内嗅觉景观,在激活增强副交感神经、具有促进放松益处的同时,进一步降低所产生污染物水平是可行的,且效果良好。该研究揭示了嗅觉景观的“时间”因素可能是促进室内嗅觉景观发展的关键因子,为气味时序调控神经响应规律解析表征积累了经验及技术储备。本研究通过北京大学生物医学伦理委员会伦理审查批准(批件号:IRB00001052-22098)。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2025.112755 

编辑:张晴

终审:刘玉峰


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